图像融合与轮廓线检测技术在液基宫颈细胞筛查中的应用研究

摘要

在宫颈癌病理排查过程中遇到如下问题：(1)显微镜视野范围比较小，单个视野下只能显示宫颈细胞切片中的部分信息；(2)利用显微镜采集到的宫颈细胞显微图像中有部分宫颈细胞核边缘比较微弱；(3)在高倍镜下观察宫颈细胞常常出现目标不能完全聚焦清晰，不能在同一幅图像中完全表达细胞的完整信息。本文主要对在宫颈癌病理排查中遇到的问题进行了深入的应用研究，利用不同的图像处理算法解决这些问题。
　　(1)在液基宫颈细胞(尤其是疑似变异或变异细胞)筛查中，在同一幅图像中能够完全表达细胞的完整信息是细胞图像识别的先识条件。本文提出多聚焦液基宫颈细胞序列图像融合方法。利用图像融合技术保留原始序列图像有效信息，并将原始序列图像中最清晰的区域信息融合到同一幅图像中。通过实验结果可以看出融合后的图像自然平滑，视觉效果较好，有效保留了原始图像信息，未出现明显的块效应和畸变情况。
　　(2)针对显微镜视野范围比较小，单个视野下只能显示宫颈细胞切片中的部分信息，不能显示比较完整、全面的细胞切片信息的问题。本文将基于harris角点提取和互相关准则的图像配准方法引入液基宫颈细胞图像配准中。首先提取液基宫颈细胞图像的harris角点，再利用互相关准则进行角点粗略配准，最后利用图像边缘信息进行细配准。通过实验结果可以看出该方法达到了较好的配准效果。
　　(3)针对在液基宫颈细胞筛查中不能准确的检测出液基宫颈细胞核微弱边缘的问题。本文通过引入基于水平集的液基宫颈细胞显微图像分割算法。利用水平集演化曲线实现对细胞核微弱边缘的准确检测。实验结果从视觉上看与人眼看到的液基宫颈细胞核边缘基本上是一致的。
　　本文通过对图像融合和轮廓线检测技术进行了深入的应用研究，解决了在液基宫颈细胞筛查中所遇到的问题，达到了预期的研究目的。

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第1章 绪论

1.1课题研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要研究内容和创新点

1.4本文组织结构

第2章 液基宫颈细胞图像配准方法

2.1图像配准原理

2.2图像配准方法

2.3图像特征提取

2.4显微图像拼接方法

2.5试验

2.6本章小结

第3章 基于水平集方法的液基宫颈细胞图像分割方法

3.1边缘检测

3.2轮廓线演化的图像分割理论

3.3 C-V方程的改进和求解

3.4试验

3.5本章小结

第4章 多聚焦液基宫颈细胞序列图像融合方法

4.1图像融合基本理论及方法

4.2基于小波变换的图像融合方法

4.3多聚焦液基宫颈细胞序列图像融合算法

4.4试验

4.5本章小结

第5章 图像融合与轮廓线检测在宫颈细胞筛查中的应用

5.1图像微弱边界检测在液基宫颈细胞筛查中的应用

5.2图像微弱边界检测在其他方面的应用

5.3图像融合在液基宫颈细胞筛查中的应用

第6章 总结与展望

6.1论文工作总结

6.2研究展望

参考文献

攻读硕士期间发表的论文和参加科研情况

致谢